冻融作用对岸坡土体宏微观特性及岸坡稳定性影响研究

冻融作用是季冻区岸坡失稳破坏的主要原因。以黄河内蒙古什四份子弯道岸坡土体为对象,通过三轴剪切和扫描电镜试验,研究了冻融作用下岸坡土体的宏观和微观特性,并基于强度折减法,对冻融前后岸坡稳定性进行了分析。结果表明：随冻融循环次数增加,土体弹性模量、黏聚力和抗剪强度均呈减小趋势,其中弹性模量大小与含水率成反比,黏聚力在15次冻融后降幅达43.6%～60.04%,内摩擦角无明显变化规律;冻融后土体颗粒真圆度和孔隙概率熵随冻融次数增加先下降后上升,颗粒分形维度变化趋势与之相反,土体定向性和孔隙率呈增大趋势;黏聚力与土体孔隙率和颗粒真圆度相关,特别是与孔隙率呈高度负相关性,且土体微观参数间有明显的自相关性;冻融后岸坡稳定安全系数降幅达41.8%,说明冻融作用会显著降低岸坡稳定性,冻融后岸坡易发生失稳破坏。     

河道岸坡整治工程设计研究

为确保邕河整治工程建设,提高河道运行质量,实施河道岸坡整治工程设计具有重要意义。了解河道岸坡整治工程概况,从护岸形式比选、基本布置和结构设计等方面实施护岸工程设计。同时,河道岸坡整治涉及新建堤防设计,护岸基础冲刷及挡墙稳定性分析。最终完成岸坡整治工程设计,对河道综合整治工程具有重要意义。     

基于生态护坡理念的河道岸坡土体力学试验及安全稳定性研究

为研究北江支流连江英德段生态护坡设计稳定性,针对两种植被复合土力学特征开展了试验研究,并分析了植被覆盖密度对复合土力学特性及岸坡稳定性影响。多花木兰(A类)复合土承载能力最高,且围压增大,复合土对原状土承载能力的提升效果更显著;增大围压,原状土的脆性变形特征在复合土中逐步过渡至延性变形。植被覆盖密度与复合土承载应力具有正相关特性,但覆盖密度超过11株后,复合土承载能力提升效果减弱,在覆盖密度2～11株与11～20株梯次内,狗牙根(B类)复合土的抗剪强度分别增幅17.4%、3.8%,而A类复合土强度受影响更为显著。计算获得植被复合土岸坡安全系数与覆盖密度具有正相关关系,但同样在覆盖密度11株后安全系数增幅减小。综合植被复合土力学特性与岸坡安全系数,认为多花木兰(A类)植被对岸坡生态护坡设计更为有利。     

冻融循环对软土力学性质的影响分析

为探究冻融循环过程中软土的冻胀融沉规律、力学性质及力学参数特性等,对松花江避暑城战备路工程软土试样进行室内冻融循环试验。通过改变冻融循环次数测定试件体积膨胀与收缩率,并通过室内三轴试验,测得不同冻融循环次数及不同围压条件下的软土抗剪强度。宏观试验数据及微观分析结果表明:软土在冻胀融沉过程中体积变化率随冻融循环次数的增加逐渐增大,6次冻融循环后,土体冻胀率、收缩率基本保持不变,冻胀融沉现象趋于稳定;随着冻融循环次数的增加,软土抗剪强度先增大后减小,且在第6次冻融循环作用下达到最小值,在后续6~15次冻融循环过程中,抗剪强度逐渐增大,且接近冻融循环作用之前的抗剪强度值;冻融循环作用对软土黏聚力c有显著影响,而与内摩擦角φ无相关性。     

天津港高桩码头桩基—岸坡土体相互作用的数值分析

本文以天津港高桩码头14#泊位的特定地层条件、土性参数、桩基结构体系为对象，对天津港高桩码头桩基结构—岸坡土体相互作用的平面应变问题，进行了较逼近问题原型的FEM数值分析。本文的桩基—岸坡土体相互作用数值模型具有以下特点：(1)桩体结构由一般梁杆单元的两个端点加上桩身周边有限的网格节点的广义位移法来描述；(2)采用梁端、桩端节点线位移间的主-从位移约束关系处理结构构件间的搭接关系；(3)所采用的土本构模型认真地考虑了土力学中分级加载的应力历史问题。方法能很好地考虑大直径桩体结构的尺寸效应，以及相互作用问题原型的几何拓扑关系，数值分析的结果较为全面地揭示了港口码头工程桩坡体系相互作用的规律。研究结果可供码头工程设计参考。     

河道治理工程中护坡植被条件对岸坡水力特性影响研究

为研究淮安四站输水河道岸坡植被条件对其渗流稳定性影响,采用根系植被模拟设计方法,开展了植被覆盖密度参数λ影响下的水力特性及水动力特征计算分析。λ愈大,断面流速愈小,但λ超过2%后降幅较小,同时随λ增大,断面峰值流速随坡体中部逐步迁移变化至坡脚外侧。λ增大,坡体渗流阻力系数递增,植被参数每增大0.5%,平均阻力系数增幅为22.9%;λ仅在1.5%～2.0%区间方案内,断面阻力系数才具稳定特征。参数λ与雷诺数Re为正相关,与傅汝德数Fr为负相关变化;λ超过2%后,坡体无过渡流特征,雷诺数具有显著陡增断面,且傅汝德数Fr虽低于1,但仍有不稳定区间断面。综合考量认为λ为2%更适配河道护坡设计。     

波浪对岸坡防护工程稳定性影响机理分析

水面宽阔的河道及水库的岸坡在波浪、水流的冲蚀作用下,不断被淘刷、磨蚀、搬运而发生变形。当岸坡的坡度较缓时,岸坡变形小或自动变形至断面平衡为止,但岸坡坡度不平缓时,波浪淘刷就可能导致岸坡坍塌失稳,甚至危及防护工程的安全。文章通过有、无波浪作用下岸坡防护结构的稳定性对比分析,探讨波浪对防护结构稳定的影响机理,并提出防护措施和建议。     

不均匀地基条件下淤泥质河道整治开挖岸坡稳定性分析

目前,常规的河道岸坡稳定性分析方法主要通过实体考察的方式提取岸坡参数,通过构建岸坡几何模型,实现稳定性分析,由于未考虑到岩土力学参数对于稳定性的影响,导致分析性能不佳。对此,提出不均匀地基条件下淤泥质河道整治开挖岸坡稳定性分析方法。通过建立岸坡几何模型,探究岩土力学参数、水文条件以及边坡几何参数对于岸坡稳定性的影响。通过对岸坡内部土体的渗透机理进行分析,对稳定性计算参数进行选取,最后对岸坡稳定结构系数以及位移量进行计算,实现岸坡稳定性分析。在试验中,对提出的方法进行稳定性分析性能检验。结果表明,采用提出的方法对河道岸坡几何模型进行分析时,位移计算误差值较低,具备较为理想的分析性能。     

河道内水位变化对水磨沟水库岸坡稳定性的影响分析

结合新疆阜康市水磨沟水库地质条件,通过构建有效的岸坡稳定性分析模型,并以实测岸坡稳定安全系数FS为基础,计算分析了河道内水位变化对岸坡稳定性的调整特点,这对预测崩岸险情以及指导水库岸坡除险加固工程设计具有重要意义。     

土体浸水时效性及其港口岸坡稳定分析

砂泥岩混合料浸水时效性是水位变动过程山区港口岸坡稳定分析的重要依据。利用应变控制直剪仪,设置5种工况20个试样开展不同浸水时长室内试验,分析砂泥岩混合料抗剪强度分布,得到其抗剪强度指标变化规律,查明其浸水时效性,将其用于模拟港口岸坡不同水位条件时安全性;建立港口水位上升与下降计算模型,分析了不同水位上升与下降状态时边坡安全性态。试验结果表明,砂泥岩混合料抗剪强度随浸水时间增加而减小,黏聚力随浸水时间增加先增加后趋于稳定,内摩擦角随浸水时间增加先减小后趋于稳定。由数值计算知岸坡安全系数随水位升高由0.997逐渐减小至0.952,随水位降低由0.924逐渐增加至0.994;同一水位时下降阶段安全系数降幅最大值为2.94%。因此,在不考虑渗流场影响条件下高水位时滨水港口岸坡安全性态劣于低水位状态,且在高水位时长期运行岸坡安全系数降幅最大。     

土体力学特性尺度效应的三轴抗剪试验分析

土体的物理力学特性受到颗粒尺度及其级配的强烈影响,具有显著的颗粒尺度效应。文中采用天然粘土和商品石英砂,制备具有不同颗粒粒径和体分比的一系列三轴抗剪试样,通过不固结不排水和固结不排水三轴抗剪试验,测得了应力应变关系曲线以及剪应力屈服强度,基于试验结果对土体力学特性的颗粒尺度效应进行分析;同时,引入胞元土体模型,对土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制进行解释。实验结果表明,随着土体中砂粒体分比增加和粒径的减小,土体的变形特性明显增强,其剪应力屈服强度也随之显著提高;砂粒的体分比对变形和强度颗粒尺度效应的影响比粒径的影响更为显著;胞元土体模型解释了实验结果的颗粒尺度效应的物理机制。     

土体力学特性尺度效应的三轴抗剪试验分析

土体的物理力学特性受到颗粒尺度及其级配的强烈影响,具有显著的颗粒尺度效应。文中采用天然黏土和商品石英砂,制备具有不同颗粒粒径和体分比的一系列三轴抗剪试样,通过不固结不排水和固结不排水三轴抗剪试验,测得了应力应变关系曲线以及剪应力屈服强度,基于试验结果对土体力学特性的颗粒尺度效应进行分析;同时,引入胞元土体模型,对土体力学特性颗粒尺度效应的物理机制进行解释。实验结果表明,随着土体中砂粒体分比增加和粒径的减小,土体的变形特性明显增强,其剪应力屈服强度也随之显著提高;砂粒的体分比对变形和强度颗粒尺度效应的影响比粒径的影响更为显著;胞元土体模型解释了实验结果的颗粒尺度效应的物理机制。     

焦作新河岸坡防护工程混凝土力学试验研究

为研究焦作新河岸坡防护工程混凝土材料物理损伤作用下的力学特征,设计浸水作用与受热作用两种物理环境,开展损伤后混凝土力学特征影响变化。水化作用对混凝土承载应力具有损伤效应,浸水时间愈长,对强度的削弱作用愈显著,但围压效应可抑制水化损伤作用。变形特征参数受水化、高温作用影响效应与强度参数一致,且混凝土延性变形随浸水时间延长而增大。该研究成果可为水利工程中物理损伤作用下混凝土力学试验提供参考。     

基于水流动力作用的河道岸坡稳定性能分析

以水动力学为基础,以山东某河道岸坡为例,采用水动力学-土力学边坡分析方法分析了岸坡在水流动力作用下的变化规律。分析结果表明：不同土质类型的岸坡受到河流冲刷作用的影响程度不同,粒径越大的土质越易受到冲刷,基于水流动力作用的岸坡稳定性分析方法能够更为真实的反映岸坡形态以及稳定性随时间变化的规律。     

岸坡防渗性材料水工混凝土单轴力学及透水试验研究

为研究河道堤防工程岸坡防渗性材料水工混凝土力学与透水性,设计开展不同配合比参数的单轴与透水试验,砂率对混凝土力学特征具有正向促进效应,且碳纤维掺量增大,并不影响砂率对混凝土强度的促进效应.单一改变碳纤维掺量,混凝土力学特征影响较小,碳纤维掺量增大1％,强度平均增长幅度仅为9.7％.砂率愈大,愈抑制混凝土透水性,掺量0％...     

蓄水过程对重力坝岸坡坝段的影响

根据万家寨水利枢纽重力坝横缝并合和水位变化情况，用增量的动态分析方法分四种工况研究岸坡坝段的稳定应力和位移。研究结果表明：岸坡坝段的抗滑稳定性是足够的，并缝水位定于970.00m是可行的，三维空间的绕坝渗流对岸坡坝段应力和稳定的影响应给予重视。     

华阳港货运码头工程对长江岸坡稳定的影响分析

本文通过华阳港货运码头建成后对长江岸坡稳定性的影响进行计算与分析,从而对码头建成后对长江堤防的防洪影响进行评估。     

参数反算在某水闸岸坡稳定分析中的应用

根据岸坡稳定现状反算软土的强度参数,并运用反算的强度参数分析围堰基坑降水后岸坡的稳定,从而对设计方案进一步优化。参考岸坡沉降和位移监测结果曲线,岸坡已基本趋于稳定。该分析方法值得工程技术人员参考借鉴。     

长江干堤护岸工程施工影响岸坡稳定因素分析

长江干堤护岸工程施工中最主要的工程地质问题是岸坡稳定问题.影响岸坡稳定的因素有内因和外因两方面.岸坡的物质组成、形态和岸坡结构等是内因,它们决定岸坡变化破坏的类型、范围、程度.而江水的冲刷、水位的涨落、地下水渗透是岸坡破坏的外因.通过在洪湖长江干堤护岸工程的施工地质工作实践,调查和了解了岸坡的各种地质结构,对造成岸坡失稳的原因进行了分析,对在施工中出现的岸坡渗透变形、崩塌等问题进行了研究并提出了处理措施,达到了较好的效果.